2018届高考生物知识点全解.doc

1 目录目录 目录1 专题一 细胞的物质组成5 考点一 组成生物体的化学元素和化合物5 考点二 蛋白质的结构和功能5 考点三 核酸的结构和功能8 考点四 细胞中的糖类、脂质及水和无机盐10 考点五 生物组织中几种重要有机物的检测13 专题二 细胞的基本结构与功能15 考点一 病毒、原核生物与真核生物15 考点二 生物膜系统16 考点三 细胞器及细胞核的结构和功能17 考点四 显微镜的使用、观察线粒体和叶绿体19 专题三 物质的输入与输出21 考点一 生物膜的选择透过性21 考点二 物质进出细胞的方式21 考点三 渗透作用的原理及应用21 考点四 细胞的吸水和失水22 专题四 酶与 ATP.23 考点一 酶的本质及其在代谢中的作用23 考点二 影响酶活性的因素24 考点三 探究酶的特性及影响酶活性的因素25 考点四 ATP 在能量代谢中的作用.28 专题五 细胞呼吸30 考点一 细胞呼吸的原理及其应用30 考点二 影响细胞呼吸的因素31 考点三 有关细胞呼吸的实验与探究32 专题六 光合作用34 考点一：光合作用探索历程34 考点二：与光合作用有关的色素34 考点三：绿叶中色素的提取和分离35 2 考点四：光合作用过程分析36 考点五：光合作用强度及其影响因素39 专题七 细胞的生命历程43 考点一 细胞周期和有丝分裂43 考点二 细胞分化及细胞的全能性46 考点三 细胞的衰老、凋亡和癌变46 考点四 观察细胞的有丝分裂47 专题八 遗传的细胞学基础50 考点一 减数分裂50 考点二 减数分裂与有丝分裂综合53 考点三 观察细胞的减数分裂55 专题九 遗传的分子学基础57 考点一 人类对遗传物质的探索过程57 考点二 DNA 分子的结构57 考点三 DNA 分子的复制58 考点四 遗传信息的转录和翻译59 考点五 基因的概念及基因对蛋白质和性状的控制60 专题十 基因的分离定律和自由组合定律61 考点一 孟德尔遗传实验的科学方法61 考点二 基因分离定律及其应用64 考点三 基因自由组合定律及其应用66 专题十一 伴性遗传与人类遗传病68 考点一 人类遗传病的类型及其检测和预防68 考点二 伴性遗传及其应用69 考点三 常染色体遗传与伴性遗传综合考查及相关实验设计70 专题十二 生物的变异及其应用73 考点一 基因突变73 考点二 基因重组73 考点三 染色体变异73 考点四 生物变异在育种中的应用76 专题十三 生物的进化77 考点一 现代生物进化理论的综合考查77 考点二 物种及其形成过程78 考点三 基因频率及基因型频率的计算79 3 专题十四 人体的内环境与稳态83 考点一 内环境的稳态及其生理意义83 考点二 体温调节与水盐调节84 考点三 血糖调节84 专题十五 人和高等动物的神经调节与体液调节85 考点一 反射与反射弧85 考点二 神经冲动的传导的产生、传导和传递85 考点三 体液调节及其与神经调节的关系85 专题十六 免疫调节87 考点一 人体的免疫系统及其组成87 考点二 体液免疫与细胞免疫87 考点三 人类免疫系统疾病88 专题十七 植物的激素调节89 考点一 生长素的产生、运输、分布及其生理作用89 考点二 其他植物激素的种类和作用91 考点三 植物激素的探究和应用92 专题十八 种群和群落93 考点一 种群的特征93 考点二 种群的数量变化94 考点三 群落结构和群落演替96 考点四 探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化98 专题十九 生态系统的结构和功能100 考点一 生态系统的结构100 考点二 生态系统的物质循环和能量流动102 考点三 生态系统的信息传递106 专题二十 生态系统的稳定性和生态环境的保护108 考点一 生态系统的稳定性108 考点二 生态环境的保护109 专题二十一 基因工程110 考点一 基因工程的概念和操作工具110 考点二 基因工程的操作步骤和应用110 考点三 蛋白质工程111 专题二十二 细胞工程113 考点一 植物细胞工程113 4 考点二 动物细胞工程114 专题二十三 胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题119 考点一 胚胎工程119 考点二 生物技术的安全性和伦理问题125 专题二十四 生态工程127 考点 生态工程的原理和实例127 专题二十五 实验与探究151 5 专题一专题一 细胞的物质组成细胞的物质组成 考点一考点一 组成生物体的化学元素和化合物组成生物体的化学元素和化合物 一、组成生物体的化学元素的种类一、组成生物体的化学元素的种类 （1）按含量分： 大量无素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 微量无素：Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu（铁桶碰新木门） （2）按作用分： 主要元素：C、H、O、N、P、S 基本元素：C、H、O、N 最基本元素：C 细胞干重中，含量最多元素为 C，鲜重中含量最多元素为 O 鲜重条件下：O (65%)C(18%)H(10%)N(3%)P(1.4%)S(0.3%) 干重条件下：C(48.4%) O(23.7%) N(12.9%)H(6.6%)Ca(3.5%)S、P 二、元素的作用二、元素的作用 元素缺乏与疾病的相关性： 缺 Fe：人体患贫血；果树患黄叶病 缺 B：华而不实（只开花不结果） 缺 Se：患克山病（原发性心脏病） 缺 Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成 熟 缺 I：人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大 缺 Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 缺 Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象。 三、组成细胞的化合物三、组成细胞的化合物 1、种类： 无机化合物:水,无机盐 有机化合物:糖类,脂质,蛋白质,核酸 2、含量：占细胞鲜重最多、占细胞鲜重 50%以上、细胞中含量最多的化合物是水 （85-90） 占细胞鲜重最多的有机化合物是蛋白质（7-10） 占细胞干重最多的化合物是蛋白质 四、有机化合物中元素种类四、有机化合物中元素种类 糖类：C、H、O 脂质：C、H、O，有些还有 N、P 蛋白质：C、H、O、N 核酸：C、H、O、N、P 6 考点二考点二 蛋白质的结构和功能蛋白质的结构和功能 一、蛋白质的元素组成一、蛋白质的元素组成 蛋白质的基本元素是：C、H、O、N；有些还有 P、S、Fe 等 二、蛋白质的基本单位二、蛋白质的基本单位 1、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸约有 20 种。包括必需氨基酸 （8 种）必须从外界环境中直接获取，甲硫氨酸、缬氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、 亮氨酸、色氨酸、苏氨酸（甲携来一本亮色书）、和非必需氨基酸（12 种）。 NH2 2、氨基酸分子通式： RCCOOH H 3、氨基酸分子的特点： 每种氨基酸分子至少含有一个氨基（NH2）和一个羧基（COOH） 都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上（如：有NH2和COOH 但不是连在 同一个碳原子上不叫氨基酸） R 基的不同导致氨基酸的种类不同。 三、蛋白质的结构三、蛋白质的结构 1、化学结构、化学结构：形成：多个氨基酸脱水缩合而成多肽 特点：呈链状结构，又叫肽链，有一定的氨基酸序列 （1）脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基（NH2）与另一个氨基酸分子的羧基（ COOH）相连接，同时失去一分子水。 （2）肽键：肽链中连接两个氨基酸分子的化学键（NHCO）。 （3）二肽：由两个氨基酸分子缩合而成的化合物，只含有一个肽键。 （4）多肽：由三个或三个以上的氨基酸分子缩合而成的链状结构。 （5）肽链：多肽通常呈链状结构，叫肽链。 2、空间结构、空间结构：连接：通过一定化学键连接 形成：螺旋、卷曲、折叠形成空间结构 特点：具生物活性、多样性 3、蛋白质多样性的原因是、蛋白质多样性的原因是： （1）直接原因 组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序不同 多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千变万化。 7 （2）根本原因 DNA 分子的多样性 四、蛋白质的功能四、蛋白质的功能 构成细胞和生物体的重要物质，如肌动蛋白； 催化作用：如酶； 调节作用：如胰岛素、生长激素； 免疫作用：如抗体，抗原； 运输作用：如红细胞中的血红蛋白。 五、蛋白质的有关计算五、蛋白质的有关计算 1 1、氨基酸数氨基酸数, ,肽链数肽链数, ,肽键数和失去水分子数的关系肽键数和失去水分子数的关系 肽键数=失去水分子数=氨基酸数-肽链数 2 2、蛋白质中游离氨基或羧基数的计算蛋白质中游离氨基或羧基数的计算 (1)至少含有的游离氨基或羧基=肽链数 (2)游离氨基或羧基数=肽链数+R 基中含有的氨基或羧基数. 3 3、蛋白质中含有蛋白质中含有 N,ON,O 原子数的计算原子数的计算 (1)N 原子数=肽键数+肽链数+R 基上的 N 原子数=各氨基酸中 N 原子数总数 (2)O 原子数=肽键数+2 肽链数+R 基上的 O 原子数=各氨基酸中 O 原子总数-脱去水分 子数 4 4、蛋白质相对分子量的计算蛋白质相对分子量的计算 蛋白质相对分子质量=氨基酸数目 氨基酸的平均相对分子质量-脱去水分子数 18 5、DNADNA 的碱基数的碱基数:mRNA:mRNA 碱基数碱基数: :氨基酸数氨基酸数=6:3:1=6:3:1 8 考点三考点三 核酸的结构和功能核酸的结构和功能 一、核酸的分类一、核酸的分类 1、核酸的种类：DNA（脱氧核糖核酸），RNA（核糖核酸） 2、DNA 与 RNA 组成成分比较 类别DNARNA 基本单位脱氧核糖核苷酸核糖核苷酸 核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸 胞嘧啶脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤核糖核苷酸 鸟嘌呤核糖核苷酸 胞嘧啶核糖核苷酸 尿嘧啶核糖核苷酸 碱基 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）胸腺嘧啶 （T） 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G） 胞嘧啶（C）尿嘧啶（U） 五碳糖脱氧核糖核糖 成 成 分 磷酸磷酸磷酸 结构 规则的双螺旋结构 常为单链 功能 能进行复制、转录过程，从 而实现遗传信息的传递，是主要 遗传物质 作为遗传物质：只在 RNA 病 毒中 参与蛋白质合成：传递遗传 信息（mRNA)，组成核糖体（rRNA) 运输氨基酸（rRNA) 催化作用：酶的一种 存在 主要在细胞核，少量在线粒 体和叶绿体 主要在细胞质中 特别提醒特别提醒：DNA 与 RNA 的区别是五碳糖不同；他们都可携带遗传信息，但具体到某 一种生物时，其遗传物质只能是其中一种。 3、化学元素组成：C、H、O、N、P 9 2、核酸的基本单位核酸的基本单位 1、核酸的基本单位是核苷酸核苷酸，是由一分子磷酸、一分子五碳糖（DNA 为脱氧核糖、 RNA 为核糖）和一分子含氮碱基组成。 2、组成 DNA 的核苷酸叫做脱氧核苷酸，DNA 含两条脱氧核苷酸链。组成 RNA 的核 苷酸叫做核糖核苷酸。含一条核糖核苷酸链。 3、DNA 所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 4、RNA 所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿嘧啶（U） 三、核酸分子的多样性三、核酸分子的多样性 1、原因：核苷酸种类不同和排列顺序多样性。 2、核酸中遗传信息的贮存 绝大多数生物中，遗传信息贮存于 DNA 分子中； 部分病毒的遗传信息直接贮存在 RNA 中，如 HIV、SARS 病毒等。 3、生物体内核酸、核苷酸以及碱基的种类和数量 比较项目核酸核苷酸碱基举例 具有细胞结 构的生物 DNA 和 RNA 两种 8 种5 种人、草履虫、 大肠杆菌 DNA4 种4 种噬菌体无细胞结构 的生物RNA4 种4 种HIV、SARS 4、核酸的分布核酸的分布 1、核酸的分布：真核细胞的 DNA 主要分布在细胞核中；线粒体、叶绿体内也含有少 量的 DNA；RNA 主要分布在细胞质中。少量存在细胞核中。 2、实验：观察核酸在细胞中的分布： （1）材料：人的口腔上皮细胞 （2）试剂：甲基绿、吡罗红混合染色剂 （3）注意事项注意事项：盐酸的作用盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使 染色体中的 DNA 与蛋白质分离，有利于 DNA 与染色剂结合。 现象现象：甲基绿将细胞核中的 DNA 染成绿色， 吡罗红将细胞质中的 RNA 染成红色。 （4）DNA 是细胞核中的遗传物质，此外，在线粒体和叶绿体中也有少量分布。RNA 主要存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。 10 五、蛋白质和核酸的比较五、蛋白质和核酸的比较 类别蛋白质核酸 元素C、H、O、NC、H、O、N、P 单体 氨基酸DNA：脱氧核糖核苷酸 RNA：核糖核苷酸 分子结构氨基酸多肽链空间结 构蛋白质分子 DNA：双螺旋结构 RNA：一般是单链 分子多样性原因由于氨基酸种类、数量和 排列顺序以及空间结构的不同 由于 DNA 中 4 种脱氧核苷酸的数量、 序列和比例不同 形成场所核糖体 DNA：在细胞核内复制 RNA：在细胞核内合成 主要功能 是细胞和生物体的重要组 成成分，调节细胞和生物体的 代谢过程，有的还有免疫作用。 是一切生物的遗传物质 相互关系 生物多样性的直接原因是蛋白质多样性；根本原因是 DNA 多样 性； 蛋白质的合成受 DNA 控制，蛋白质的性质由核酸决定；DNA 的 复制、信使 RNA 的转录、翻译等过程要有酶的参与，蛋白质（酶）控制 了核酸代谢； 两者之间相互作用，形成了细胞生命活动的一个自动控制体系， 是生命活动的基本特征。 考点四考点四 细胞中的糖类、脂质及水和无机盐细胞中的糖类、脂质及水和无机盐 一、细胞中的糖类一、细胞中的糖类 1、功能：细胞中的主要能源物质 构成细胞结构，如：糖被、细胞壁 核酸的组成成分 2、化学元素组成：C、H、O 三种元素。 3、分类 种类分布功能 单糖五碳糖核糖细胞中都有组成RNA的成分 11 (C5H10O4) 脱氧核糖(C5H10O5)细胞中都有 组成DNA的成 分 葡萄糖葡萄糖细胞中都有主要的能源物质 果糖植物细胞中提供能量 六碳糖 (C6H12O 6)半乳糖动物细胞中提供能量 麦芽糖发芽的小麦、谷控中含量丰富 蔗糖甘蔗、甜菜中含量丰富 二糖 (C12H22O1 1)乳糖人和动物的乳汁中含量丰富 都能提供能量 淀粉 植物粮食作物的种子、变态根或茎等储藏 器官中 植物中植物中的主要储 能物质 纤维素纤维素植物细胞的细胞壁中支持保护细胞 肝糖原动物的肝脏中 储存能量调节血 糖 多糖 (C6H10O5) n 糖原 肌糖原动物的肌肉组织中 人和动物人和动物中的主 要储能物质 二、细胞中的脂质二、细胞中的脂质 1、元素组成：主要是 C、H、O，有些还含有 N、P。 2、化学性质 脂质分子差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂 3、分类和功能 分类分布生理功能 脂肪 存在人和动物体内的皮下， 大网膜和肠系膜等部位。 （1）动物细胞中良好的储能物质 （2）很好的绝热体，有隔热和保温作用能 缓冲和减压，可以保护内脏器官 磷脂 人和动物的脑、卵细胞、 肝脏、大豆的种子中含量 丰富 构成细胞膜以及各种细胞器膜重要成分 固 胆固醇蛋黄、鱼子、动物内脏的 胆固醇含量最高 （1）构成细胞膜重要成分 （2）参与人体血液中脂质的运输 12 性激素雌性动物卵巢雄性动物睾 丸 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细 胞的形成，激发并维持第二性征醇 维生素 D促进人和动物肠道对 Ca 和 P 的吸收。 4、有关能源物质的几种提法 （1） 主要的能源物质糖类 （2）细胞生命活动所需要的主要能源物质葡萄糖 （3）植物体的储能物质淀粉 （4）人和动物细胞的储能物质糖原 （5） 细胞内良好的储能物质脂肪 （6） 细胞生命活动的直接能源物质ATP （7）最终能量来源太阳光 三、生物大分子以碳链为骨架三、生物大分子以碳链为骨架 每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体 单体（基本单位）多聚体（生物大分子） 单糖多糖 氨基酸蛋白质 核苷酸核酸 特别提醒：特别提醒：（1）单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用菲林试剂鉴定， 多糖不具有还原性。 （3）糖类和脂肪均由 C、H、O 三种元素组成，氧化分解产物 CO2、H2O，同时释放能量。 但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪储存的能量比糖类多。 四、细胞中的水四、细胞中的水 1、水的含量 （1）含量最多，在构成细胞的各种成分中，水一般占 60%95% （2）含量存在差异 不同种类生物含水量有差异，如水生生物含水量高于陆生生物。 不同的生长发育期，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量高于成熟个体。 同一生物不同器官内水的含量不同 2、水的存在形式与功能 存在形式自由水结合水 13 概念细胞中绝大部分以游离的形式存在，可 以自由流动的水 与细胞内的其他物质相结合的水 含量约占细胞内全部水分的 95.5%约占细胞内全部水分的 4.5% 功能 细胞内的良好溶剂 参与生物化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质及代谢废物 绿色植物进行光合作用的原料。 是细胞结构的重要组成成分 联系两者之间能够随新陈代谢的进行而相互转化。 特别提醒：特别提醒：旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较 高。 3、细胞中产生水的结构与代谢过程 结构代谢过程 叶绿体基质光合作用暗反应阶段 线粒体有氧呼吸第三阶段 核糖体脱水缩合生成多肽 高尔基体植物细胞纤维素的合成 细胞核DNA 复制、转录 五、细胞中的无机盐五、细胞中的无机盐 1、（1）细胞中绝大多数无机盐以离子形式存在 （2）含量较多的阳离子有 Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，阴离子有 Cl-、SO42- 、PO43-、HCO3-等。 2、含量：占细胞鲜重的 1%1.5% 3、功能： （1）、构成某些重要的化合物，如：叶绿素、血红蛋白等 、维持生物体的生命活动（如动物缺钙会抽搐） 、维持酸碱平衡，调节渗透压。 （2）部分无机盐的作用 缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症 缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会得佝偻病，老年人会骨质疏松 缺铁：缺铁性贫血 14 考点五考点五 生物组织中几种重要有机物的检测生物组织中几种重要有机物的检测 1、还原糖的检测和观察、还原糖的检测和观察 常用材料：苹果和梨 试剂：斐林试剂（甲液：0.1g/ml 的 NaOH 乙液：0.05g/ml 的 CuSO4） 注意事项：还原糖有葡萄糖，果糖，麦芽糖等。甲乙液必须等量混合均匀后再加入 样液中，现配现用必须用水浴加热 颜色变化：浅蓝色 棕色 砖红 色 2、脂肪的鉴定、脂肪的鉴定 常用材料：花生子叶或向日葵种子 试剂：苏丹或苏丹染液苏丹染成橘黄色，苏丹染成红色 注意事项： 切片要薄，如厚薄不均就会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊。 酒精的作用是：洗去浮色 需使用显微镜观察 使用不同的染色剂染色时间不同 颜色变化：橘黄色或红色 3、蛋白质的鉴定、蛋白质的鉴定 常用材料：鸡蛋清，黄豆组织样液，牛奶 试剂：双缩脲试剂（A 液：0.1g/ml 的 NaOH B 液： 0.01g/ml 的 CuSO4 ） 注意事项：先加 A 液 1ml，再加 B 液 4 滴 鉴定前，留出一部分组织样液，以便对 比 颜色变化：变成紫色 4、淀粉的检测和观察、淀粉的检测和观察 常用材料：马铃薯 试剂：碘液 颜色变化：变蓝 DNA：用甲基绿，变成绿色；二苯胺：沸水浴加热：蓝色 RNA：吡罗红，变成红色 15 专题二专题二 细胞的基本结构与功能细胞的基本结构与功能 考点一考点一 病毒、原核生物与真核生物病毒、原核生物与真核生物 1、病毒病毒 病毒是没有细胞器结构的生物。 细胞种类细胞种类：根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为原核细胞和真核细胞 二、原核细胞和真核细胞的比较二、原核细胞和真核细胞的比较： 1、原核细胞、原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质（一个环状 DNA 分子）集中的区域称为拟核；没有染色体，不能进行有丝分裂，DNA 不与蛋白质结 合，细胞器只有核糖体，不含线粒体，但有些能进行有氧呼吸；有细胞壁，成分与真核细 胞不同。成分是肽聚糖和糖蛋白。 2、真核细胞、真核细胞：细胞较大，有核膜、有核仁、有真正的细胞核；有一定数目的染色体 （DNA 与蛋白质结合而成）；一般有多种细胞器。 3、原核生物、原核生物：由原核细胞构成的生物。如：蓝藻、细菌（如硝化细菌、乳酸菌、大肠杆 菌、肺炎双球菌）、放线菌、支原体，衣原体，立克次氏体等都属于原核生物。 4、真核生物、真核生物：由真核细胞构成的生物。如动物(草履虫、变形虫)、植物、真菌（酵母菌、 霉菌、粘菌）等。 识名巧辨原核生物： 细菌类：凡“菌”字前有“杆”、“球”、“螺旋”及“弧”字的一般都是细菌。 带“菌”|字和“藻”字的不一定都是原核生物。例如：酵母菌、霉菌、绿藻、红藻、褐藻都 是真核生物。 蓝藻类：颤藻、蓝球藻、念珠藻，发菜等。 并非所有原核细胞都有细胞壁，如支原体。 类别原核细胞真核细胞 大小较小较大 本质区别无核膜为界限的细胞核有成型细胞核 细胞壁有，主要是肽聚糖和糖蛋白 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶； 动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为 多糖。 细胞质有核糖体有核糖体和其他细胞器 细胞核 无细胞核，仅有拟核，无核无核 膜膜核仁染色体 有成形的细胞核，有核膜有成形的细胞核，有核膜核仁染色 体 DNA 存在 形式 拟核中：大型环状、裸露；质 粒中：小型环状、裸露。 细胞核中：和蛋白质形成染色体 细胞质中：在线粒体叶绿体中裸露存在 16 增殖方式二分裂无丝分裂、有丝分裂、减数分裂 可遗传变异 方式 基因突变基因突变、基因重组、染色体变异 生物类群 衣原体, 支原体, 蓝藻, 细菌, 放线菌(一支蓝细线一支蓝细线) 动物,植物,真菌 考点二考点二 生物膜系统生物膜系统 一、一、 制备细胞膜的方法（实验）制备细胞膜的方法（实验） 1、选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞（鸟类，两栖类的不能做为实验材料） 原因：因为材料中没有细胞核和众多细胞器 2、原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，血红蛋白和无机盐 等内容物流出，得到细胞膜） 3、提纯方法：差速离心法 细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水） 本实验只是通过观察红细胞形态变化来理解制备细胞膜的方法和原理，不能直接观察和获 得细胞膜。若想获得较纯净的细胞膜需在试管中离心和过滤 二、细胞膜主要成分二、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类 脂质（50%）：以磷脂为主，是细胞膜的骨架，含两层； 蛋白质（40%）：细胞膜功能的体现者，细胞膜功能越复杂,蛋白质种类和数量越多； 糖类：和蛋白质和脂质结合形成糖蛋白也叫糖被、糖脂，和细胞识别、免疫反应、信息 传递、血型决定等有直接联系； 细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）。细胞膜 上的糖蛋白减少，细胞间粘滞性下降，使得癌细胞易分散和转移。 三、流动镶嵌模型的基本内容三、流动镶嵌模型的基本内容 （1）、组成成分：磷脂双分子层和蛋白质。 （2）、基本支架：磷脂双分子层（亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧磷双） （3）、蛋白质分布：有镶在表面、嵌入、横跨三种。（糖被与细胞识别、胞间信息交流 等有密切联系） （4）、结构特点：一定的流动性。（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的） （5）、功能特点：选择透过性。 四、细胞膜功能四、细胞膜功能 （1）将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立的系统，保证细胞内部环境的相对 稳定。 17 （2）控制物质进出细胞（控制具有相对性）（方式：自由扩散、协助扩散和主动运输） 细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞。 细胞产生的抗体、激素和废物排到细胞外。 细胞膜的控制作用是相对的。 （3）进行细胞间的信息交流 基础：大多与细胞膜的糖被（糖蛋白）有关。 方式：a通过细胞分泌的化学物质间接传递信息。 b通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。 c通过相邻两细胞间形成通道进行信息传递。 功能特点：选择透过性（取决于载体蛋白的种类和数量）举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测 定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活） 五、生物膜系统五、生物膜系统 1、组成：包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。 2、特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似，它们在结构和功能上紧密联系，进一步 体现了细胞内各种结构的协调配合。 维持细胞内环境相对稳定 3、生物膜系统功能 许多重要化学反应的位点，酶的附着点。 把各种细胞器分开，提高生命活动效率 考点三考点三 细胞器及细胞核的结构和功能细胞器及细胞核的结构和功能 一、相关概念一、相关概念： 1、细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质 基质和细胞器。 2、细胞质基质：细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。 3、细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。 4、分离细胞器的方法：差速离心法 二、八大细胞器的比较：二、八大细胞器的比较： 1、线粒体：线粒体：（呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量 DNA 和 RNA 内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体 是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约 95%来自线粒体，是细胞 的“动力车间” 2、叶绿体、叶绿体：（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里）， 叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”， （含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量 DNA 和 RNA，叶绿素分布在基粒片层的膜上。在 18 片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。 3、核糖体、核糖体：椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。是细胞 内将氨基酸合成蛋白质的场所。 4、内质网、内质网：由单层膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合 成的“车间” 5、高尔基体、高尔基体：单层膜，在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分 泌蛋白）的加工、分类运输有关。 6、中心体：、中心体：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞， 与细胞的有丝分裂有关。 7、液泡：、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、 糖类、蛋白质、无机盐、色素等。功能：有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水 的作用。 8、溶酶体、溶酶体：有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并 杀死侵入细胞的病毒或病菌。 三、细胞器归类分析三、细胞器归类分析 植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡 1、从分布看 动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体 原核细胞和真核细胞共有的细胞器：核糖体 不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体 2、从结构看 具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体 含 DNA 的细胞器：线粒体、叶绿体 3、从成分看 含 RNA 的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 含色素的细胞器：叶绿体、液泡 4、从功能上分析 （1）与主动运输有关的细胞器：线粒体、核糖体 （2）参与细胞有丝分裂：核糖体：核糖体：间期合成蛋白质；中心体：中心体：动物细胞分裂前期发出星 射线形成纺锤体；高尔基体：高尔基体：植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关；线粒体：线粒体：供能。 （3）生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器：线粒体和叶绿体（DNA 复制和表达）、 核糖体（翻译） 四、分泌蛋白的合成和运输：四、分泌蛋白的合成和运输： 1、分泌蛋白的概念：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这里蛋白 质叫分泌蛋白。实例：消化酶、抗体和一部分激素。 2、分泌蛋白的合成和分泌 19 （1）提供能量的细胞器：线粒体。 （2）合成场所：附着在内质网上的核糖体。 3、合成和分泌途径 核糖体（合成肽链）内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）高尔基体（进一步 修饰加工）囊泡细胞膜细胞外 小泡 核膜 高尔基体内质网 线粒体 （间接联系） （直接联系） 细胞膜 小泡（间接联系） 五、细胞核的分布：五、细胞核的分布：除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等及少数细胞外， 真核细胞都有细胞核。 六、细胞核的结构：六、细胞核的结构： 1、染色质：由 DNA 和蛋白质组成，染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存 在状态。DNA 是遗传信息的载体。 2、核膜：双层膜，外膜表面有核糖体附着，核膜不连续，其上有核孔。把核内物质与细 胞质分开。 3、核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流 4、核仁：与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。 7、细胞核的功能：细胞核的功能： 细胞核是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所），是细胞代谢和遗传的控制中心； 1、细胞核是遗传物质储存和复制的场所，DNA 携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子 代，保证了遗传信息的连续性。 2、细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。 DNA 可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。 考点四考点四 显微镜的使用、观察线粒体和叶绿体显微镜的使用、观察线粒体和叶绿体 一、高倍镜的使用步骤一、高倍镜的使用步骤（尤其要注意第 1 和第 4 步） 1、在低倍镜下找到物象，将物象移至视野中央， 2、转动转换器，换上高倍镜。 3、调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜。 4、调节细准焦螺旋，使物象清晰。 二、显微镜使用常识二、显微镜使用常识 1、调亮视野的两种方法放大光圈、使用凹面镜。 2、高倍镜：物象大，视野暗，看到细胞数目少。 低倍镜：物象小，视野亮，看到的细胞数目多。 20 3、物镜：有螺纹，镜筒越长，放大倍数越大。 目镜：无螺纹，镜筒越短，放大倍数越 大。 放大倍数越大、视野范围越小、视野越暗、视野中细胞数目越少、每个细胞越大。 放大倍数越小、视野范围越大、视野越亮、视野中细胞数目越多、每个细胞越小。 4、放大倍数=物镜的放大倍数 目镜的放大倍数 5、一行细胞的数目变化，可根据视野范围与放大倍数成反比 计算方法：个数放大倍数的比例倒数=最后看到的细胞数 【例题 1】在目镜 10物镜 10的视野中有一行细胞,数目是 20 个,在目镜不换物镜换成 40,那 么在视野中能看见多少个细胞? 6、圆行视野范围细胞的数量的变化，可根据视野范围与放大倍数的平方成反比计算 【例题 2】在目镜为 10物镜为 10的视野中看见布满的细胞数为 20 个,在目镜不换物镜换 成 20,那么在视野中我们还能看见多少个细胞? 3、实验原理实验原理 叶绿体观察原理：高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质中，一般呈绿色、扁平的椭球 形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 线粒体观察原理：健那绿（ jancs greenB ）染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可 以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活 性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察生活状态的线粒体的形态（短棒状、圆球 状、线形、哑铃形）和分布。 21 专题三专题三 物质的输入与输出物质的输入与输出 考点一考点一 生物膜的选择透过性生物膜的选择透过性 比较几组概念比较几组概念 扩散扩散：物质从高浓度到低浓度的运动叫做扩散（扩散与过膜与否无关）（如：O2 从浓度 高的地方向浓度低的地方运动） 渗透：渗透：水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散又称为渗透（如：细胞的吸水和失水，原 生质层相当于半透膜） 半透膜半透膜：物质的透过与否取决于半透膜孔隙直径的大小 （如：动物膀胱、玻璃纸、肠衣、 鸡蛋的卵壳膜等） 选择透过性膜：选择透过性膜：细胞膜上具有载体，且不同生物的细胞膜上载体种类和数量不同，构成了 对不同物质吸收与否和吸收多少的选择性。（如：细胞膜等各种生物膜） 考点二考点二 物质进出细胞的方式物质进出细胞的方式 一、被动运输一、被动运输：物质进出细胞，顺浓度梯度的扩散，称为被动运输。 (1)自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞 (2)协助扩散：进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散 二、主动运输二、主动运输：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗 细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。 方向载体能量举例 自由扩散高低不需要不需要水、CO2、O2、N2、乙醇、甘油、苯、脂肪 酸、维生素等 协助扩散高低需要不需要葡萄糖进入红细胞 主动运输低高需要需要氨基酸、K+、Na+、Ca+等离子、葡萄糖进入 小肠上皮细胞 三、大分子物质进出细胞的方式三、大分子物质进出细胞的方式：胞吞、胞吐 特别提醒特别提醒：胞吞胞吐不属于跨膜运输方式，但与细胞膜的流动性有关，且需要能量。 考点三考点三 渗透作用的原理及应用渗透作用的原理及应用 一、渗透作用一、渗透作用 （1）渗透作用：指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 22 （2）发生渗透作用的条件： 是具有半透膜 是半透膜两侧具有浓度差。 考点四考点四 细胞的吸水和失水细胞的吸水和失水 一、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用）一、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用） 1、动物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩 外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡 2、植物细胞的吸水和失水（质壁分离与复原） 中央液泡大小原生质层位置细胞大小 蔗糖溶液变小脱离细胞壁基本不变 清水逐渐恢复原来大小恢复原位基本不变 外界溶液浓度细胞液浓度时,细胞质壁分离 外界溶液浓度细胞液浓度 4、质壁分离产生的原因： 内因：原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性 外因：外界溶液浓度细胞液浓度 23 专题四专题四 酶与酶与 ATP 考点一考点一 酶的本质及其在代谢中的作用酶的本质及其在代谢中的作用 一、一、 酶酶降低反应活化能降低反应活化能 细胞的新陈代谢：细胞的新陈代谢：活细胞内全部有序化学反应的总称。 活化能：活化能：分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的 能量。 1 发现发现 巴斯德之前：发酵是纯化学反应，与生命活动无关。 巴斯德（法、微生物学家）：发酵与活细胞有关；发酵是整个 细胞。 利比希（德、化学家）：引起发酵的是细胞中的某些物质，但 这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。 比希纳（德、化学家）：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细 胞破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。 萨姆纳（美、科学家）：从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋 白质。 许多酶是蛋白质。 切赫与奥特曼（美、科学家）：少数 RNA 具有生物催化功能。 2定义定义 ：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多 数酶是蛋白质。 注： 由活细胞产生（与核糖体有关） 催化性质：A比无机催化剂更能减低化学反应的活化能， 提高化学反应速度。 B反应前后酶的性质和数量没有变化。 成分：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是 RNA。 24 3特性特性 高效性：催化效率很高，使反应速度很快 专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应。 需要合适的条件（温度和 pH 值） 酶的催化作用需要适 宜的温度、pH 值等，过酸、过碱、高温都会破坏酶分子结构。低 温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构. 二、酶的本质及生理功能二、酶的本质及生理功能 化学本质化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是 RNA 合成原料合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 合成场所合成场所 核糖体 细胞核(真核细胞) 来源来源 一般来说，活细胞都能产生酶 作用场所作用场所 细胞内、外或生物体外均可 生理功能生理功能 生物催化作用 作用原理作用原理 降低化学反应的活化能 三、酶与激素的比较三、酶与激素的比较 酶酶 激素激素 来源来源 活细胞产生 专门的内分泌腺或特定部位细胞产生 化学本质化学本质 绝大多数是蛋白质，少数 是 RNA 固醇类、多肽、蛋白质、氨基酸、脂 质等 生物功能生物功能 催化作用 调节作用 共性共性 在生物体内均属高效能物质，即含量少、作用大、生物代谢不可 缺少 考点二考点二 影响酶活性的因素影响酶活性的因素 (1)甲、乙曲线表明： 在一定温度(pH)范围内， 随温度(pH)的升高，酶的催 化作用增强，超过这一范围， 酶的催化作用逐渐减弱。 在最适温度(pH)时，酶的 25 催化作用最强，高于或低于最适温度(pH)酶的催化作用都将减弱。 过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶 分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。 (2)从丙图可以看出：反应溶液 pH 的变化不影响酶作用的最适温度。 底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响 (1)甲图：在其他条件适宜、酶量 一定的情况下，酶促反应速率随 底物浓度增加而加快，但当底物 达到一定浓度后，受酶数量和酶 活性限制，酶促反应速率不再增 加。 (2)乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶 浓度成正比。 注意：注意： 1温度和温度和 pH 是通过影响酶活性进而影响酶促反应速率的。是通过影响酶活性进而影响酶促反应速率的。 2底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应底物浓度和酶浓度是通过影响底物与酶的接触而影响酶促反应 的速率，并不影响酶的活性。的速率，并不影响酶的活性。 26 考点三考点三 探究酶的特性及影响酶活性的因素探究酶的特性及影响酶活性的因素 .酶的作用原理与高效性实验酶的作用原理与高效性实验 1实验原理 (1)2H2O22H2OO2。 过氧化氢酶 或Fe3 (2)比较 H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3等条件下气泡产生 的数量多少或卫生香燃烧的剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意 义。 实验设计及现象分析 实验过程 观察指标 实验结果 试 管 号 3%的过 氧化氢 (mL) 控制变量 H2O2分解 速率(气泡 多少) 无火焰的卫 生香检测 结果分析 1 2 室温 无 无助燃性 H2O2自然分解缓 慢 2 2 90水浴加热很少 有助燃性 加热能促进 H2O2 分解 3 2 滴 3.5%FeCl3溶液 2 滴 较多 助燃性较强 Fe3能催化 H2O2 分解 4 2 滴加 20%肝脏研磨 液 2 滴 很多 助燃性更强 过氧化氢酶有催 化 H2O2分解的作 用，且效率高 27 实验过程中变量及对照分析 自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组 2 号 9水浴加热 3 号加 3.5%FeCl3 溶液 4 号加 20%肝脏 研磨液 H2O2分解速度 用单位时间内 产生的气泡数 目多少表示 加入 H2O2的量； 实验室的温度； FeCl3溶液和肝脏 研磨液的新鲜程 度 1 号 试管 2、3、4 号 试管 实验结论实验结论 酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。 酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 .证明酶的专一性实验证明酶的专一性实验 1实验原理 （1）淀粉（非还原性糖）麦芽糖 蔗糖（非还原性糖）葡萄糖+果糖 还原性糖斐林试剂砖红色 Cu2O。 (2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后，再用斐林试剂鉴定，根据是否 有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶 的专一性。 酶 酶 28 2实验流程 试管号 序号 项目 1 2 1 注入可溶性淀粉溶液 2mL / 2 注入蔗糖溶液 / 2mL 3 注入新鲜的淀粉酶溶液 2mL 振荡 2mL 振荡 4 60热水保温 5min 5min 5 加斐林试剂 2mL 振荡 2mL 振荡 6 将试管下半部放入热水中加 热 2min 2min 7 观察实验结果 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀 结论 淀粉酶只能催化淀粉的水解，不能催化蔗糖的水解 注意：注意： 基本技术要求 (1)保证蔗糖的纯度和新鲜程度是做好实验的关键。如果蔗糖中混有 少量的葡萄糖或果糖或蔗糖放置久了受细菌作用部分分解成单糖， 则与斐林试剂共热时能生成砖红色沉淀，而得不到正确的实验结论。 为了确保实验的成功，实验之前应先检验一下蔗糖的纯度。 29 (2)在实验中，质量分数为 3%的蔗糖溶液要现用现配(以免被细菌污 染变质)，取唾液时一定要用清水漱口，以免食物残渣进入唾液中。 (3)制备的可溶性淀粉溶液，一定要完全冷却后才能使用，因为温度 过高会使酶活性降低，甚至失去催化能力。 (4)证明酶的专一性实验中，既可以用不同的底物作自变量，也可以 用不同的酶作自变量(底物相同)： 或 底物1 底物2酶 结果1 结果2 酶1 酶2 底 物 结果1 结果2 注意：实验中所用酶的来源不同，则所需最适温度也不同。若淀粉 酶为市售的 淀粉酶，其最适温度为 5075；若淀粉酶来自人 体或生物组织，则最适温度为 37左右。 .探究影响酶活性的条件探究影响酶活性的条件 1实验原理 30 2实验流程 (1)温度对酶活性的影响 序号 实验操作内容 试管 1 试管 2 试管 3 1 加等量可溶性淀粉 溶液 2mL 2mL 2mL 2 控制不同温度条件 60热水 (5 分钟) 沸水 (5 分钟) 冰块 (5 分钟) 3 加等量新鲜淀粉酶 溶液 1mL (5 分钟) 1mL (5 分 钟) 1mL (5 分 钟) 4 加等量碘液 1 滴 1 滴 1 滴 5 观察实验现象 不出现蓝色(呈现碘液 颜色) 蓝色 蓝色 【特别提醒特别提醒】(1)本实验不宜选用过氧化氢酶催化本实验不宜选用过氧化氢酶催化 H2O2 分解，因为分解，因为 过氧化氢酶催化的底物是过氧化氢。在加热的条件下分解也会加快。过氧化氢酶催化的底物是过氧化氢。在加热的条件下分解也会加快。 (2)本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。本实验不宜选用斐林试剂鉴定，温度是干扰条件。 (3)本实验中第本实验中第、步一定不能颠倒顺序，否则会使实验失步一定不能颠倒顺序，否则会使实验失 败，即先控制条件再混合。败，即先控制条件再混合。 (2)pH 对酶活性的影响 序号 实验操作内容